[发明专利]一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法

权利要求书

1.一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法，其特征在于，包含以下过程：

步骤S1、从频率集中随机抽取跳频编码，组成稀疏跳频信号的发射波形；

步骤S2、对回波采样基带信号进行初始速度补偿；

步骤S3、速度维尺度对齐；

所述步骤S3包含以下过程：

以载频f_c对应的多普勒范围为基准进行对齐，通过速度维离散傅里叶变换处理实现速度维尺度对齐，

式中γ_h＝c_hΔf/f_c；l(l＝0,1,…,M-1)为多普勒维序列；

步骤S4、交叉项补偿；

步骤S5、距离维迭代内插旁瓣抑制高分辨处理；

步骤S6、速度维逆傅里叶变换处理；

步骤S7、多普勒迭代内插高分辨处理。

2.如权利要求1所述一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法，其特征在于，所述步骤S1包含以下过程：

从频率集{0,Δf,…,(N-1)Δf}中随机抽取H个(NH)频点作为发射信号步进量；回波信号混频后的每个子脉冲上进行一次采样，则对于距离为R、速度为v的目标回波信号，第m(m＝0,1,…,M-1)个波形周期的第h(h＝0,1,…,H-1)个脉冲采样归一化后的离散表示为

式中，f_c为载频，f_h＝c_hΔf，c_h∈{0,1,…,(N-1)}为频率跳变编码；j定义为j²＝-1；c为光速；T_r为脉冲重复间隔。

3.如权利要求2所述一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法，其特征在于，所述步骤S2包含以下过程：

假设初始速度为v₀，则速度补偿项为

则初始速度补偿后为

式中，Δv＝v₀-v表示点目标速度补偿残差。

4.如权利要求3所述一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法，其特征在于，所述步骤S4包含以下过程：

速度维尺度对齐之后，每一距离单元对应的速度维分辨率相同，通过直接相位补偿，交叉项进行补偿表示为

s₂(l,h)＝s₁(l,h)exp(j2π(1+γ_h)lh/(MH))。

5.如权利要求4所述一种稀疏跳频信号的距离与速度二维高分辨处理方法，其特征在于，所述步骤S5包含以下过程：

根据目标距离谱模型构造正则化函数，采用迭代内插方法得到低旁瓣的高分辨距离像；

对于交叉项补偿后的二维数据，每一个波形周期的采样序列向量为s＝[s₁,s₂,…,s_H]^T，其对应的合成低旁瓣距离像为x＝[x₁,x₂,…,x_N]^T，受到方差为的高斯白噪声n的影响，表示为

s＝Ax+n

式中相关DFT矩阵A表示为

式中，Δr＝c/(2NΔf)为距离分辨率；F_h＝[f_c+c₀Δf,f_c+c₁Δf,…,f_c+c_M-1Δf]^T；

正则化目标函数为

式中，ln表示以e为底的对数函数，H表示共轭转置，表示信号幅度谱方差；x_n表示所求的距离像的第n个点，其服从具有拖尾特性的柯西分布；

通过最小化代价函数得到正则化解，表示为

式中，正则化参数Q为N×N的对角矩阵，且对角线上元素为